电力电子装置的广泛应用，使得大量的谐波和无功功率注入电网，在一定程度上降低了我国电网的电能质量，产生了一定的电网污染问题。随着这些问题的增多，其已经成为了阻碍我国电力电子技术发展的重大障碍之一。鉴于此，为了让人们更好地了解这些危害，本文就谐波以及无功功率进行了分析，分析了它们各自产生的原因及其危害，在此基础上也更深入地探讨了抑制谐波污染和处理无功功率的常用方法。

　谐波产生的原因

就电网中谐波产生的原因而言，可以将其大体的归为如下两个方面：

1）电源及输配电系统产生谐波

在分析谐波问题时，往往会忽略一个问题，就是电源本身也会在一定程度上产生谐波电势。但是由于电源本身产生的谐波很少，在分析电力系统谐波问题时也就忽略了这部分谐波。电源本身产生谐波的原因在于电动机的内部组织结构存在一定的问题：电动机中的三相绕组在制作上很难做到绝对对称，同时对于铁心而言，要做到绝对均匀一致等也是十分困难，由于这些问题的存在便使得电源在发出基波电势的同时也会产生一定的谐波电势。

在输配电系统方面，产生谐波的源头主要是变压器，这主要是因为：一旦变压器内部的铁芯达到饱和时，其中的磁化曲线便会呈现非线性状态，同时波形畸变的严重程度也会随着饱和程度的加深而加深。另一方面，在设计变压器时，基于经济性的考虑，便使磁性材料工作在磁化曲线的近饱和区段，正是由于这两方面的原因便使得变压器产生了谐波电流。

2）电网中谐波产生的另外一个主要原因在于

电力系统负荷端存在大量的大功率换流设备和调压装置，比如荧光灯、变频设备、电器等。由于这些设备本身就具有一定的非线性特征，即便我们在为其供给电压时，供给的是标准的正弦波电压，但是由于其自身的非线性特征，也会使得这些设备在工作的同时产生了一定的谐波电流，随着这些谐波电流逐渐流入电力系统，也就给电网造成了大量的谐波。

　谐波的主要危害

由于谐波中谐波电流和谐波电压的存在，使得电网遭受着一定的谐波污染，另一方面由于谐波的存在，破坏了用电设备所处的环境，而产生了一系列的故障和事故。可见，谐波的存在在一定程度上威胁着电力系统的安全稳定运行。就谐波的主要危害而言，可以大致的分为如下的几个方面：

1）导致谐振和谐波电流的放大

在电力系统中，为了更好地提高功率因数，往往会在电力系统中装设一定量的电容器，这些电容器的存在在一般情况下是不会产生谐波的，但是当电网中存在着一定的谐波时，此时由于电力系统的感抗得到了大大的增加而容抗却相应的减小，便有可能产生谐振，而危害电力系统的正常工作状态。

2）影响系统运行状态

电力系统之所以可以在一定的故障情况下运行，这主要是因为电力系统中常安装了一些继电保护装置和自动控制装置。但是一旦有谐波的存在，这些保护装置便会在一定程度上受到干扰，而不能很好的工作，而威胁系统的稳定与安全运行。

3）影响一些设备的正常工作

由于谐波的存在，电动机的效率可能会在一定程度上降低，同时电动机本身可能会产生一定量的热。如果不能及时的处理好谐波的存在问题，电动机可能会产生强烈的机械振动，而影响正常的工作。谐波的存在，也可能会产生一定的过零问题，而直接影响到电子装置和控制电路的正常运行。同时谐波的存在也会干扰到通信系统的正常工作。

如何有效的抑制谐波问题

在工作中，为了更好地抑制电网中的谐波问题，尽量减小谐波的危害，则需要采取积极有效的技术措施，以便可以在一定程度上减少电力电子设备的谐波含量，让设备可以正常工作。

可以采取如下的一些技术手段：1）采取多脉波变流技术手段，可以增大电力电子装置中的脉波数，比如将6脉波的变流器设计成12 脉波，以便在一定程度上减少交流侧的谐波电流含量；2）采用脉宽调制技术手段，该技术手段的主要思路是：在控制PWM输出波形转换时刻的条件下，尽量保证波形的对称性，以便使得系统需要消除的谐波幅值为零。

另一方面也可以通过在电力系统中安装一定量的电力滤波器，进而提高滤波的性能，常见的一些滤波器有：1）无源电力滤波器；2）有源电力滤波器；3）混合型电力滤波器等。

无功功率产生的原因以及其影响

现如今电力系统的无功损耗主要体现在如下的两个方面：1）输电系统本身就存在吸收的无功；2）负荷消耗的无功。无功功率能够对供电系统和负荷的运行产生较大的影响。就电力系统而言，其为了输送无功功率，便要求两端的电压存在一幅值差，而这一条件只有在很窄的范围内才可以实现。对于大部分的网络元件和负载而言，它们基本上都需要消耗无功功率，而这些无功功率如果是要由发电机提供的话，便难以实现。鉴于此处理的方法是：在需要消耗无功功率的地方产生无功功率，也就是我们所说的无功补偿。就无功补偿的处理方法而言，主要是通过并联电容器及其装置，因为该方法简单易行，同时可以较低运行费用。

无功功率对公共电网的影响可大体的归为如下几点：

1）在一定程度上增加了设备的容量以及设备的损耗；2）增大了变压器的电压降，同时降低了电力系统的供电质量；3）当无功功率不足时，便有可能使得电力系统的电压降低，而直接影响到设备的正常工作状态等。

随着电力电子装置在电力系统中的广泛应用，其已经贯穿了发、输、变、配、用各个环节，同时在电能的生产、输送、分配、使用中同样具有十分重要的作用。可见电力系统已经成为了我国发展不可或缺的重要组成部分。但是，我们同样需要注意电力电子装置对电网带来的影响，如本文提到的谐波危害和无功功率问题，所以我们需要采取一定的有效措施尽量减小和避免这些问题的出现，让电力设备等能够正常的工作。